2 丁酸梭菌的生物学功能

丁酸梭菌制剂是近几年 国 内 外微生 态领域竞相 开发 的新 型微生态制 剂， 由 于丁 酸梭菌本身 的微生态学特性决定其集乳酸菌和 芽孢杆菌优点于 一身 的 活菌 制剂， 在临床和 实际应 用 方面有其独到之处 。
 
２． １ 丁酸梭菌对肠道菌群的作用
      动物肠道菌 群的建立 始于新生幼畜 在 分娩的 过程 ， 新生幼 畜 从母 畜 的 产道 、 皮肤、 乳 汁 、 自身周 围 的环境中 获得肠道 菌群， 由 于新生幼 畜 机体 功能 不健全 ， 故发病率 较高 ， 如 出现营 养不 良 、早产 、 腹泻等相关疾病 。 丁酸梭菌制 剂同 双歧杆菌、 嗜 酸乳杆菌 、 粪链球菌 等其它微生态制剂一样， 可用 以 治 疗肠道感染和肠功能 异常 ， 是调 节动物肠道微生态平衡的 有益菌 ， 其最 显著 的 生物学 特性 是能 与肠道 内 有 益菌共生 并促进有益 菌 的 增殖和 发育 ， 特别是它能产生促双歧杆菌 发 育 的因 子 。 丁 酸梭菌可抑制 病原 菌、 促进肠道正 常菌 群如双歧杆菌 、 乳酸菌、 肠球菌生长 。 有研宄表明 ， 丁酸梭菌对抗生素导致的 肠道黏膜完整性损坏 、 绒毛破坏 、 上皮细胞肿 胀脱落等 症状有明 显的 修复作 用 。 肠道菌群失衡会导致各种疾病 的发 生 ， 丁酸梭菌可 防止病原菌 及腐败菌 在肠道内 的异 常增殖和促进肠道有 益菌群增殖、 发 育 的双重作用 ， 从而纠 正肠道菌群紊乱 ， 减少 肠毒 素的产生 。 此外 ， 丁 酸梭菌可 加速肠黏膜上皮细胞的生 长和幼 畜 肠道发育 成熟 ， 促进肠蠕动 ， 恢复肠动力 ， 预防或纠 正肠道菌 群平衡 失调 。
      株 晓 慧等将丁 酸梭菌分别 与双 歧杆菌、 乳杆菌进行体外 混合培养 ， 结果 发现双歧杆菌 、 乳 杆菌含量 分别 比 对照组增 加 ２４ ． ０％和 ４２ ． ５ ７％ 。 有研究发现 ， 丁 酸梭菌可使动 物肠道内 双歧杆菌和 乳杆菌 的 数量显著增 加 ， 肠道 内 的 酪酸、 醋酸 等短链脂肪酸生 成量增加 ， 抑制 肠道 内 大 肠杆菌 、 葡萄球菌 、 伤寒沙 门 氏 菌 、 霍乱 沙门 菌 、 霾乱弧菌 、 变形杆菌 、 念珠菌 、 克雷伯 氏 菌 、 痢疾志 贺 菌 、弯 曲杆 菌 、 绿脓杆菌等有害和腐败菌 的 生 长繁殖 。 Ｈｏ ｓｓａｉ ｎ 等用 丁 酸梭菌与枯草芽 孢杆菌 、 乳酸杆菌制成 复合益生 菌制 剂饲 喂肉 鸡后 ， 发 现饲 喂复 合益 生菌制 剂可明 显 增加乳杆菌 和双歧杆菌 的数量， 显著抑制大 肠杆菌 、 产气荚 膜梭菌 的生 长， 其作 用效 果优于抗生素 。 因 此， 丁 酸梭菌通过促进有益菌和抑制有害菌双重作用纠 正肠道菌群失调 ， 改善肠道 内 微生态环境 ， 减少肠道疾病 的产生 ， 从而对腹泻 、 肠应激综合征 、 便秘、 胃 肠炎等 胃 肠道疾病有 良 好的 整肠效果 。

２ ．２ 促生长功能
      丁酸梭菌在消化道复活发育过程 中 ， 可产生活性很强 的胞外酶如 蛋 白 酶 Ｉ 、 蛋 白 酶 Ｉ Ｉ 、 脂肪酶、 淀粉酶、 糖音酶等多 种 酶类， 同 时还可 产生降解植物词料中非淀粉多糖的 酶如纤维 素酶、 葡聚糖酶、 果胶酶 ， 这些活性酶可降解饲 料中 相应的 营养成分， 提高饲料中 营养成分的 消化率 ， 从而 提高粗蛋 白 质和 能量的 利 用率 ， 降低料重 比 。 此外 ， 丁酸梭菌还具 有氨基 酸载体的作用 ， 可转运但不分解氨基酸 ， 这均 有利 于促进动物生长。 Ｕｙｅ ｎｏ 等研究表明 ， 丁酸梭菌与 纤维寡 糖混 合饲喂犊牛 ， 可改善 其肠道菌群结构 ， 维护肠道微生 态的 健康 ， 并降低腹泻发生率 ， 提高 生产性能。李 恕等将丁酸梭菌制 剂用 于 水产类 ， 结果鱼 及特种 水产 类 日 增 重率 提高大约 １ ５ ％-４０％ ， 杂 食性 鱼类可提高２２ ％ 以上。
 
２ .  3 提供营养元素
      丁酸梭菌在肠道 内 不仅可产 生维生素 Ｂ 族、 维生素 Ｋ 及维生素 Ｅ 等物质 ， 直 接为 动物提供营养元素 ， 维生素 Ｅ 能 强化血管 ， 增 强抗病性 ， 激活细胞 。 由 于丁酸梭菌可产生淀 粉酶、 蛋 白 酶、糖 苷酶、 纤维素 酶、 磷脂合成酶 等， 在这些酶的 作用 下丁 酸梭菌发酵产生 葡萄 糖、 麦芽 糖等 ６ 种糖 ， 这有助于机体 的消化吸收， 产生 的 某些 寡糖也 为其他益生菌提供 营养物质 。
 
２． ４ 增强免疫功能
      丁酸梭菌能激活免疫系 统， 促进免疫功 能 ， 维持机体的健康状况。 研宄证实给鸡饲喂 含丁酸梭 菌制 剂后 ， 测其血淸 中 ＮＤＨＩ抗体效价的 变化， 结果 显示摄食 １ 周后 ＮＤ－ＨＩ 的 效价迅速上升 ， 傅思武等用 酪酸菌 二联活菌制 剂对小 鼠进 行试验 ， 结 果小 鼠抗体生成细胞数增加 。 Ｇａｏ等研宄发现丁酸梭菌 显著抑 制大肠杆菌 生长 ， 丁酸梭菌对通过调 节Ｘ 连锁凋亡抑 制蛋 白 （ ＸＩＡＰ ） 、 Ｂ细胞淋 巴瘤 特大 （ ＢｃL－ｘL） 、 Ｆ ａｓ 、 Ｂ淋巴细胞瘤－２ （ BCL－２ ） 、 Ｂｃｌ－２ 相关Ｘ 蛋 白 （ Baｘ ） 、 肿瘤蛋 白 ５３ （ Ｐ５ ３ ） 表达和通过 半胱天冬酶 （ ｃ ａｓｐａｓｅ ） －９ 及ｃａｓｐａｓｅ－３ 的 活化诱 导 的 细胞 凋亡 具有 明 显 的 抑制 作用 。 有研究表明 ， 丁酸梭菌可显 著降低 哮喘 小鼠 的肺耐药性， 口 服可抑制 肺气 道 炎症、肥大细胞脱颗粒 、气 道重塑和 小 鼠 卵 淸蛋 白 特异性免疫球 蛋 白 Ｅ 和小 鼠卵 淸蛋 白 特异性 免疫 球蛋 白Ｇ １ 的 表达 ， 可逆转 辅助性Ｔ 细胞１ （ Ｔｈ ｌ ） ／ 辅助性Ｔ 细胞２ （ Ｔｈ２ ） 失衡 ， 增加 抗炎 细胞因 子 白 细胞介素－１ ０ （ 1ｉ－１ ０ ）的 表达。 丁酸梭菌 诱使肠道巨 噬细胞增殖 以抑 制结肠炎 ， 其作 为益生 菌可 诱发骨髄分化 巨 噬细胞在 炎症黏膜上通过 Ｔｏ ｌ ｌ 样 受体 （ ＴＬＲ ） ２ 来抑制炎症 。 杨静研宄 表明 ， 丁 酸梭菌磷壁酸对丁 酸梭菌的 黏附 具有重要作用 ， 从丁酸梭菌 中抽 提并纯化的 磷壁 酸会引 起ＨＴ－ ２９ 细 胞的 炎症反应 ， 但是也会通过增 加炎症抑制 因 子的 分泌 来调节炎症反应， 从而避 免炎性因 子 的 过度 表达而损伤组织 ，且 丁酸梭菌 及其鱗壁酸的 作用 趋势 相 同 。
 
２ ．5 增强抗氧化活性
      丁酸梭菌可增 强机体器官和血清中超氧化物歧 化酶 （ ＳＯＤ ） 、 过氧化致酶 （ ＣＡＴ ） 的 活性 、 降低 器官 和血淸 中丙 二醛 （ ＭＤＡ ） 的 水平 。 丁酸梭菌可激活机体的 免疫功能 的 同 时 ， 其分泌的 丁酸盐 和氢气 （ Ｈ ２ ） 可增 强机体抗氧化酶 活性， 降低氧化应激， 抑制炎 症。 有研宄发现 ， 在 肉 鸡 日 粮中 添加丁酸梭菌 ， 结果 显示丁酸梭菌可通过产生丁酸盐和Ｈ ２ 等方式增 强抗氧化酶活性 ， 降 低肠道上 皮组织 的 氧化损 伤 。 Ｗａｎｇ等研宄结 果指 出 ， 丁酸梭菌 可显著 降 低 胃 黏膜损 伤面积和 改善 胃 黏膜的 病理状况， 丁酸梭菌 不仅减少Ｓ ＯＤ 和ＣＡＴ 活性， 同 时 降低ＭＤＡ 水平 。
 
２． ６ 抗Ｍ作用
      益生 菌用 于 辅助 防治肿 瘤己 经成为一种 新 型治疗手段 ， 治疗的原 理基于益生 菌促进机体的 免疫 功 能并 对肿 瘤细胞 的生长起到 拮抗作 用 。 Ｃｈｅｎ等研 宄表 明 丁酸梭菌和 枯草 芽孢杆菌 可抑制 １， ２－二 甲 基肼二 盐酸盐 （ Ｄ ＭＨ ） 诱 导结直肠癌细 胞的 增殖 ， 引 起细胞周期 停滞并促进细胞凋 亡， 其分子机制 涉及到减少炎症和改善 免疫稳态 。 有研宄指出 ， 丁酸梭菌诱 导从多 形核中 性粒细胞 （ ＰＭＮｓ ）和 卡介苗 （ ＢＣＧ ） 释 放 内 源性肿 瘤坏死因 子相 关 的 凋 亡诱导配体 （ ＴＲＡＩＬ ） ， 基质 金属 蛋 白 酶８（ ＭＭＰ－８ ） 是 负 责释放的 关键因 素之一ｕ ＬＲ２ ／４信号通路 己被认为对ＭＭＰ－ ８ 释放ＴＲＡＩＬ很重要丁 酸梭菌通过在体 内 和 体外诱导细 胞凋 亡而与 ＢＣＧ对抗癌细胞一样有效 。 丁酸梭菌 的代谢产物 被认为有 抗癌的 潜力 ， 其产生 的丁酸不仅可 以 改变肠道的 生理状况， 还能够消 除一些致癌 物质 的 影响 ， 如 丁酸可 以抑 制亚硝胺 的致癌活性。 研宄表 明 ， 丁酸梭菌磷壁酸有一定 的抑制 白 血病淋 巴 细胞、 胸腺癌和 肺癌细胞中 尿激酶的 合成。

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